KR100902651B1 - 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아웃솔과 미드솔 사이에 장착되는 충격흡수수단을 구비한 기능성 신발에 있어서, 상기 충격흡수수단은, 상기 아웃솔의 상측면에 결합되는 하부부재와; 상기 미드솔의 하측면에 결합되는 상부부재와; 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 하부부재의 측면에 합포되어 터널형상을 이루는 하부충격부와, 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 상부부재의 측면에 합포되어 역터널형상을 이루는 상부충격부가 교대로 배치되면서 결합되는 충격완화부재;를 포함하여 이루어져, 발의 하중이 가장 많이 작용되는 발뒤꿈치와 발의 앞 부분에서 충격흡수와 동시에 반발탄성이 신속하게 이루어져 착용자에게 최적의 안정감을 제공하는 효과가 있다.

충격흡수, 반발탄성, 충격완화부재, 하부충격부, 상부충격부

Description

충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발{THE SHOES HAVING A HEEL HAVING THE OTHER ELASTIC FORCE AND ABRASION RESISTANCE}

본 발명은 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신발의 기능에서 상호 대칭적인 충격흡수기능과 반발탄성기능을 최대한 조화시켜 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발에 관한 것이다.

일반적으로 신발은 사람의 발을 보호하는 것으로, 신발을 신고 뛰거나 걷는 경우에 발을 외부와 차단시킴과 동시에 발을 보호시킨다.

체중 약 60kg의 사람이 하루 평균 6000보를 걷는다면 발에는 약 432ton의 하중이 걸리는 것이 되고 이는 국제선 취항의 점보기의 무게(약 400ton)를 넘는 하중이다.

이와 같이, 발바닥에 전해지는 충격흡수를 위하여 신발을 개발하는데 가장 간단한 방법은 신발의 경도를 낮추는 것이다. 만일 쿠션을 단순히 최대 힘을 감소시키는 것으로 정의한다면 좋은 쿠션이란 골격근계에 무리가 가지 않을 정도로 충격을 흡수하는 것이라고 정의할 수 있다. 그러나 쿠션 외에도 추진력은 운동수행능 력에 중요한 요인이기 때문에 주어진 힘이 쿠션시스템에 의해 완전히 흡수되는 것도 좋지 않다. 결국 이것은 복잡한 문제로서 반복된 충격력에 대해여 골격근의 반응 충격흡수를 위한 최적의 신발 경도에 대하여 정의하기는 쉽지 않다. 힘의 크기에 대한 정보를 알아야 하기 때문이다.

압력판을 이용하여 런닝 중의 지면반발력을 분석한 결과 지면과 발 사이에서의 수직력의 크기는 체중의 2-3배로 나타남을 알 수 있다. 런닝시 양쪽발이 지면과 접촉하는 횟수가 100m당 1000회 정도 된다고 한다면, 체중의 2-3배 크기의 힘이 반복적인 부하로서 작용될 때, 충분한 충격흡수가 이루어지지 않는다면 관절에 퇴행적인 변화가 일어나며, 또한 요통과도 관련이 있다고 한다. 따라서 무조건 충격흡수가 잘 이루어지는 쿠션이 좋은 운동화를 선택하는 것이 바람직하다.

도 1은 보행시의 발바닥에 닫는 체중 충격부위를 개략적으로 도시한 것으로, 도 1(a)과 같이 후족(後足)이 지면에 닿는 초기 20-30ms 동안 충격력은 체중보다 크게 나타나는데, 즉 몸무게의 2.2배의 충격을 받는 것으로 나타났으며, 도 1(b)과 같이 그 후 발바닥이 모두 지면에 닿은 상태에서는 지지력보다 체중이 크게 나타났으며, 도 1(c)과 같이 다음 런닝을 위해 추진을 하기 위해 전족(前足)이 지면에 닿고, 이지할 때까지의 100ms동안 발생하는 힘은 추진력이 체중보다 크게 나타나는데, 즉 몸무게의 2.8배의 하중을 받는 것으로 보고하고 있다.

이와 같이 보행이나 런닝에 있어서 발바닥에 가해지는 충격량은 생각 이상으로 크다는 것을 알 수 있다.

따라서 이러한 충격을 완화하기 위하여 다양한 형태의 충격흡수체, 예를 들 면 에어백 또는 스펀지폼 등의 완충부재 등을 이용하고 있다. 그러나 이러한 충격흡수체를 사용할 경우 충격흡수에는 어느 정도 효용성이 있으나 반대로 충격흡수력이 좋을수록 지면반발력을 감소시켜 장시간 보행이나 런닝을 했을 때 피로감이 더욱더 쌓인다는 문제점이 있다.

즉, 신발의 구조에 있어서 발을 디딜 때 감소시켜야 하는 충격흡수와 발을 땔때 증대시켜야 하는 반발탄성은 상호 대칭적인 것으로 어느 하나를 만족시킬 경우 다른 하나를 희생하여야 하는 이중적인 문제점을 안고 있다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 본 발명은 주행시 신발 착용자의 발이 지면과 접촉할 때 가해지는 충격을 최대한 흡수하고, 반대로 지면을 박찰 때 반발탄성을 증대시켜 충격흡수와 반발탄성 기능이 향상된 기능성 신발을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 아웃솔과 미드솔 사이에 장착되는 충격흡수수단을 구비한 기능성 신발에 있어서, 상기 충격흡수수단은, 상기 아웃솔의 상측면에 결합되는 하부부재와; 상기 미드솔의 하측면에 결합되는 상부부재와; 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 하부부재의 측면에 합포되어 터널형상을 이루는 하부충격부와, 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 상부부재의 측면에 합포되어 역터널형상을 이루는 상부충격부가 교대로 배치되면서 결합되는 충격완화부재;를 포함하여 이루어져, 상기 하부충격부와 상기 상부충격부에 의해 충격흡수뿐만 아니라, 흡수된 반발탄성력을 이용하여 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 하부충격부와 상기 상부충격부는 중심선이 일치하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 상부부재는 상기 미드솔의 하부 측면을 감싸도록 양측과 후측으로 돌출된 날개편이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 상부부재의 전측 끝단과 상기 하부부재의 전측 끝단이 연결되고, 상기 상부부재의 후측 끝단과 상기 하부부재의 후측 끝단이 연결되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 발의 하중이 가장 많이 작용되는 발뒤꿈치와 발의 앞 부분에서 충격흡수와 동시에 반발탄성이 신속하게 이루어져 착용자에게 최적의 안정감을 제공하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발을 도시하는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발의 충격흡수수단을 도시하는 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 아웃솔(4)과 미드솔(2) 사이에 장착되는 충격흡수수단(1)은 상기 아웃솔(4)의 상측면에 결합되는 하부부재(10)와; 상기 미드솔(2)의 하측면에 결합되는 상부부재(20)와; 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 하부부재(10)의 측면에 합포되어 터널형상을 이루는 하부충격부(32)와, 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 상부부재(20)의 측면에 합포되어 역터널형상을 이루는 상부충격부(34)가 교대로 배치되면서 결합되는 충격완화부재(30);로 구성된다.

이하, 각 구성을 상세히 설명하기로 한다.

우선, 본 발명은 신발(100)의 뒷꿈치부분의 아웃솔과 미드솔사이에 충격흡수수단(1)이 결합 되기 위한 공간이 형성되며, 본 발명의 충격흡수수단(1)의 재질은 폴리우레탄과 강화플라스틱이 혼합되어 강도와 경도가 높으며 탄성력이 강한 재질을 사용하나, 폴리우레탄이나 강화플라스틱에 한정되는 것이 아니라 강도와 경도가 높으며 반발 탄성력이 좋은 다양한 재질이 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 하부부재(10)는 신발(100)의 뒷꿈치 부분의 아웃솔(4) 상면에 결합 되되 그 형상은 상기 아웃솔(4)의 상부면의 형상에 대응하게 된다. 그래서, 상기 아웃솔(4)이 상부면이 평평하면 상기 하부부재(10)의 하부면도 평평하게 이루어져 결합된다. 단, 상기 충격흡수수단이 상기 아웃솔과 상기 미드솔 사이에 강력하게 결합되기 위해서, 상기 아웃솔의 상면에 횡방향으로 돌출구(미도시)가 형성되고 상기 하부부재(10)는 그에 대응하여 횡방향으로 돌출홈(12)이 형성되게 이루어져 상기 돌출구(미도시)가 상기 돌출홈(12)에 삽입된 후 상기 하부부재(10)를 상기 아웃솔(4)에 결합하는 것이 좋다. 이는, 신발(100)에 큰 전단력의 충격이 가해지면 평평하게 결합된 하부부재(10)는 어긋나게 분리되어 파손될 수 있지만 전술한 바와 같이 이루어지면 큰 충격에도 견딜 수 있게 된다.

본 발명에 따른 상부부재(20)는 신발(100)의 뒷꿈치 부분의 미드솔(2) 하부면에 결합되되 그 형상은 상기 미드솔(2)의 하부면의 형상에 대응하게 된다. 그래서, 상기 미드솔(2)의 하부면이 평평하면 상기 상부부재(20)의 상부면도 평평하게 이루어져 강력하게 결합 된다.

바람직하게는, 상기 충격흡수수단(1)이 상기 아웃솔(4)과 상기 미드솔(2) 사이에 강력하게 결합되기 위해서 상기 상부부재(20)는 상기 미드솔(2)의 하부 측면과 후측면을 감싸도록 양측과 후측으로 돌출된 날개편(22)이 더 구비되는 것이 좋다.

상기 날개편(22)은 상기 상부부재(20)와 동일한 소재로, 전측은 개방되며 양측과 후측에 지지벽처럼 형성되게 된다. 즉, 상기 날개편(22)으로 인해 지지벽이 형성되므로, 상기 상부부재(20)의 상부면에 상기 미드솔(2)이 안착 되어 결합되면, 심한 충격에도 상기 미드솔(2)과 상기 충격흡수수단(1)이 상호간 이탈되지 않게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 충격완화부재를 도시하는 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충격완화부재(30)는 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 하부부재(10)의 측면에 합포되어 터널형상을 이루는 하부충격부(32)와, 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 상부부재(20)의 측면에 합포되어 역터널형상을 이루는 상부충격부(34)가 교대로 배치되게 이루어진다. 이는, 교대로 배치되어 발생되는 공간이 쿠션역할을 하여 서로 부딪혀서 발생되는 마찰력이 줄어들게 되며, 라운드로 절곡되어 반발탄성력이 증대되어 지면을 박차고 추진하는 힘의 소비가 줄어들게 된다.

여기서, 상기 하부충격부(32)는 보통 장축이 긴 타원형이며, 상기 아웃솔(4) 의 외측면에 결합되게 된다. 그리고, 상기 상부충격부(34)와 교대로 배치되므로, 상기 하부충격부(32)는 일정간격으로 다수개 형성되게 된다. 그 폭은 다양하게 조절이 가능하다.

바람직하게는, 상기 하부충격부(32)를 반타원으로 가정했을 때, 중앙에 배치되는 하부충격부(32)의 장축과 단축이 가장 길며 전후로 갈수록 그 길이가 짧아진다. 이는, 사람의 발바닥 구조상 뒷꿈치의 중간 부분의 하중이 가장 크게 작용하므로, 이에 해당하는 부분이 상기 하부충격부(32)의 중앙이 되기 때문에 길이와 폭이 길어야 충격을 흡수하기에 용이하다.

여기서, 상기 상부충격부(34)도 상기 하부충격부(32)와 마찬가지로 장축이 긴 타원형이며, 상기 미드솔(2)의 외측면에 결합되게 된다. 그리고, 상기 하부충격부(32)의 사이사이에 결합되므로, 상기 하부충격부(32)와 상기 상부충격부(34)는 교대로 배치되면서 결합 되게 된다.

그리고, 상기 상부충격부(34)도 전술한 바와 같이 반타원으로 가정했을 때 중앙에 배치되는 상부충격부(34)의 장축과 단축이 가장 길다.

따라서, 상기 충격완화부재(30)는 상기 상부충격부(34)와 상기 하부충격부(32)로 이루어져, 충격흡수성이 1000N/3.5ms ~ 1200N/3.5ms되도록 하며 반발탄성에 따른 추진성은 흡수가 된 힘에 20%내외가 추진되도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발과 종래의 신발을 도시한 그래프이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 왼발에는 본 발명의 기능성 신발을 착용하였고 오 른발에는 종래의 신발을 착용하여 압력, 힘, 영역등을 비교하였다.

사람이 보행이나 러닝을 하면 앞꿈치와 뒷꿈치에 압력이 집중되는 것을 종래의 신발을 착용한 오른발 그래프를 통하여 알수 있다. 그러나, 본 발명을 착용한 왼발의 그래프에 따르면 압력이 줄어들면, 추진되는 힘이 덜 들어가는 것을 알수 있다.

바람직하게는, 상기 충격완화부재(30)는 상기 하부충격부(32)와 상기 상부충격부(34)의 중심선이 일치하게 결합하는 것이 좋다. 즉, 상기 하부충격부(32)의 최고점의 상부면과 상기 상부충격부(34)의 최저점의 하부면이 일직선상에 놓이게 배치해야 한다. 이는, 신발(100)에 전달되는 충격을 동일하게 흡수하기 위함으로, 배치가 어긋날 경우 일방향으로만 충격이 흡수되어 상기 충격흡수수단(1)의 수명이 짧아진다.

바람직하게는, 상기 상부부재(20)의 전측 끝단과 상기 하부부재(10)의 전측 끝단이 연결되고, 상기 상부부재(20)의 후측 끝단과 상기 하부부재(10)의 후측 끝단이 연결되는 것이 좋다. 이는, 사람의 발바닥 구조는 앞꿈치와 뒷꿈치에 비해 중간부위에 골이 파져 있는 형상이므로, 그 형상에 대응하기 위해서 상기 상부부재(20)의 전측 끝단과 상기 하부부재(10)의 전측 끝단이 연결되어야 한다.

그리고, 전술한 바와 같이 뒷꿈치의 중앙부분이 가장 큰 하중을 받기 때문에 동일한 충격을 흡수하기 위해서 중앙을 기점으로 전,후방으로 갈수록 상기 상부부재(20)와 상기 하부부재(10)의 폭과 길이가 줄어들게 된다. 그래서, 상기 상부부 재(20)의 전측 끝단과 상기 하부부재(10)의 전측 끝단이 연결되고, 상기 상부부재(20)의 후측 끝단과 상기 하부부재(10)의 후측 끝단이 연결되어야 중앙의 높이가 가장 크게 되며 전후측으로 갈수록 높이가 작아져, 상기 상부부재(20)와 상기 하부부재(10)가 장착될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 충격완화부재를 도시하는 실시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, (a)는 사용자가 신발을 착용하지 않았을 때, 상기 충격완화부재가 완전히 이완된 것을 도시하며, (b)는 사용자가 신발을 착용하여 강한 충격이 가해졌을 때 상기 충격완화부재가 압축된 것을 도시한다.

다음으로 본 발명에 따른 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발의 실시예를 설명하기로 한다.

착용자는 러닝이나 산책을 할 때, 본 발명의 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발(100)을 착용하게 된다. 러닝이나 산책을 할 때 착용자의 하중이 신발(100)로 전달되게 되며, 착용자의 발이 지면과 접촉할 때 가해지는 충격을 상기 충격흡수수단(1)의 충격완화부재(30)가 압축되면서 최대한 흡수하고, 반대로 지면을 박찰 때 상기 충격완화부재(30)가 이완되면서 반발탄성을 증대시켜 힘의 소비를 축소시키며 무릎을 보호하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 신발의 아웃솔과 미드솔 사이에 터널형상의 하부충격 부와 역터널형상의 상부충격부를 교대로 배치하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하며, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 보행시의 발바닥에 닫는 체중 충격부위를 개략적으로 도시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발을 도시하는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발의 충격흡수수단을 도시하는 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 충격완화부재를 도시하는 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발과 종래의 신발을 도시한 그래프.

도 6은 본 발명에 따른 충격완화부재를 도시하는 실시도.

<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>

1: 충격완화수단 2: 미드솔

4: 아웃솔 10: 하부부재

12: 돌출홈 20: 상부부재

22: 날개편 30: 충격완화부재

32: 하부충격부 34: 상부충격부

100: 신발

Claims (5)

1. 아웃솔(4)과 미드솔(2) 사이에 장착되는 충격흡수수단을 구비한 기능성 신발에 있어서,

   상기 충격흡수수단(1)은,

   상기 아웃솔(4)의 상측면에 결합되는 하부부재(10)와;

   상기 미드솔(2)의 하측면에 결합되는 상부부재(20)와;

   라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 하부부재(10)의 측면에 합포되어 터널형상을 이루는 하부충격부(32)와, 라운드로 절곡되어 양끝단이 상기 상부부재(20)의 측면에 합포되어 역터널형상을 이루는 상부충격부(34)가 교대로 배치되면서 결합되는 충격완화부재(30);를 포함하여 이루어져,

   상기 하부충격부(32)와 상기 상부충격부(34)이 압축되면서 충격흡수되며, 이완되면서 흡수된 반발 탄성력을 이용하는 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하부충격부(32)와 상기 상부충격부(34)는 중심선이 일치하는 것을 특징으로 하는 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 상부부재(20)는,

   상기 미드솔(2)의 하부 측면과 후측면을 감싸도록 양측과 후측으로 돌출된 날개편(22)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 충격완화부재(30)는,

   상기 상부부재(20)의 전측 끝단과 상기 하부부재(10)의 전측 끝단이 연결되고, 상기 상부부재(20)의 후측 끝단과 상기 하부부재(10)의 후측 끝단이 연결되는 것을 특징으로 하는 충격흡수와 반발탄성이 동시에 이루어지는 기능성 신발.
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